Воздушные тепловые насосы (ASHP) — это технология, которая наиболее эффективно работает при более низких температурах, что делает их весьма применимыми для бытовых нужд, но для систем горячего водоснабжения (ГВС) коммерческих объектов требуется рабочий поток при температуре 60°C для безопасной эксплуатации и борьбы с легионеллезом.
Это не препятствует использованию зольников, поскольку их можно увеличить до более высокой процентной доли, обеспечивая рабочую температуру 45-50°C для предварительного нагрева, но это снижает производительность, требует электроэнергии, а это влечет за собой эксплуатационные расходы. Однако, по сравнению с системой прямого электропитания аналогичного размера (т.е. от сети), система с ASHP может снизить выбросы углекислого газа на 42-47% при одновременной экономии 25-35% затрат на электроэнергию.
В системе по-прежнему потребуется доливать тепло до необходимых 60°C, предпочтительно с помощью электрического бойлера. Это в сочетании со сниженной эффективностью работы теплового насоса означает, что его эксплуатация по-прежнему будет намного дороже, чем газовая система аналогичного размера, основанная на современном и эффективном (109% чистой воды) водонагревателе. В этом случае рекомендуется снизить потребление электроэнергии за счет увеличения емкости для хранения горячей воды, которая затем нагревается медленнее. Это сильно отличается от высоких энергозатрат и низких объемов хранения, которые наблюдаются в системах, работающих на газе.
Источник энергии мощностью 30 кВт может нагревать 750 литров в час при температуре 34°C, поэтому, когда система подает горячую воду быстрее, чем ее можно нагреть до 44°C для горячего душа, вы начинаете получать жалобы на то, что вода ‘холодная’. Баллон большего объема помогает преодолеть проблему нехватки воды, обеспечивая двухчасовой цикл подогрева, который поддерживает достаточное количество воды при температуре 60°C для удовлетворения ежедневных потребностей, в то время как медленный нагрев сохраняется в течение ночи, когда потребность минимальна, для удовлетворения утреннего максимума.
Несмотря на это, экономия углекислого газа и затраты больше не совпадают. В качестве примера, если мы возьмем здание со средней заполняемостью 23,5 человек, оборудованное раковинами и душевыми / санузлами, которые обычно встречаются в студенческих общежитиях, домах престарелых или бутик-отелях, ежегодные эксплуатационные расходы в результате перехода с газа на прямое электричество увеличатся со 1019 до 3019 фунтов стерлингов (в пересчете на электроэнергию, которая в настоящее время в среднем стоит в 3,8 раза дороже, чем газ). Даже при использовании ASHP, работающей с оптимальной эффективностью (при зарегистрированном снижении энергопотребления на 35%), затраты составят 2862 фунта стерлингов. Почти в три раза больше, чем при использовании только газа, поэтому важно учитывать номинальную величину снижения выбросов углекислого газа, особенно при планировании перевода с газа на электричество.
Новые строительные проекты, если только они не предполагают очень больших потребностей в горячей воде, будут испытывать трудности с получением разрешения на новое подключение газа, и в результате будут установлены электрические системы. Это все равно должно привести к разработке приложения, в котором ASHP для предварительного нагрева сочетается с другими экологичными вариантами, которые могут включать солнечные тепловые, но особенно электрические котлы.
Самый простой подход заключается в сочетании предварительного нагрева, например, от Adveco FPi32 ASHP, с электрическим котлом Adveco ARDENT мощностью 9-100 кВт для подачи тепловой энергии в компактный непрямой цилиндр с подачей сетевой воды. Балансировка такой гибридной электрической системы является ключом к обеспечению эффективной работы, поэтому необходимо уделить внимание элементам управления, гарантирующим, что нагрев воды остается стабильным и что две технологии не противоречат друг другу. Сбалансированная комбинация позволяет уменьшить размеры систем вдвое по сравнению с требованиями ASHP. Это обеспечивает немедленную экономию капитала, поскольку электрические котлы намного дешевле по сравнению с аналогичными тепловыми насосами. Вы также немедленно уменьшаете физические размеры системы, содержащей углерод, и потребляемую электроэнергию.
В качестве высокотемпературного источника тепла электрический бойлер способен обеспечивать температуру до 75°C, и его следует использовать вместо погружного, поскольку он не предназначен для первичного нагрева. Погружные системы относительно дороги в приобретении и эксплуатации и подвержены быстрому образованию известкового налета и выходу из строя в районах с жесткой водой, поэтому их следует устанавливать только в качестве резервного устройства для повышения устойчивости системы. Гораздо выгоднее выбрать электрический бойлер, предотвращающий образование накипи, а также обеспечивающий дополнительное резервирование системы, поскольку в корпусе бойлера предусмотрено несколько режимов погружения.
Сокращение выбросов углекислого газа при полностью электрическом подходе является само собой разумеющимся, и, поскольку сеть становится менее зависимой от газовых электростанций, показатели выбросов углекислого газа в системе должны продолжать снижаться с течением времени, что обеспечивает устойчивость в будущем благодаря внедренному приложению ГВС с использованием ASHPS.
